岩石上独立基础设计
bzh2005
bzh2005 Lv.6
2007年12月26日 16:39:07
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最近做一岩石上独立基础设计,基础持力层为微风化岩石,fak=3000Kpa,柱下荷载设计值7000KN,计算出的基础底面积为1.6X1.6,如果用MorGain 计算,抗冲切和剪切验算都满足的话要1.85m高才足够.附计算书如下:

最近做一岩石上独立基础设计,基础持力层为微风化岩石,fak=3000Kpa,柱下荷载设计值7000KN,计算出的基础底面积为1.6X1.6,如果用MorGain 计算,抗冲切和剪切验算都满足的话要1.85m高才足够.附计算书如下:
bzh2005
2007年12月26日 16:40:07
2楼
1.2 地基承载力特征值 
1.2.1 计算公式:《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2002) 
fa = fak + ηb * γ * (b - 3) + ηd * γm * (d - 0.5) (式 5.2.4) 
地基承载力特征值 fak = 3000kPa 基础宽度的地基承载力修正系数 ηb = 0 
基础埋深的地基承载力修正系数 ηd = 1 基础底面以下土的重度 γ = 18kN/m 
基础底面以上土的加权平均重度 γm = 18kN/m 基础底面宽度 b = 1.6m 
基础埋置深度 d = 1.5m 
当 b = 1.6m < 3m 时,按 b = 3m 
1.2.2 fa = 3000+0*18*(3-3)+1*18*(1.5-0.5) = 3018kPa 
修正后的地基承载力特征值 fa = 3018kPa 
 
1.3 基本资料 
1.3.1 柱子高度 hc = 700mm (X 方向) 柱子宽度 bc = 700mm (Y 方向) 
1.3.2 基础底面宽度 b = 1600mm (X 方向) 底面长度 l = 1600mm (Y 方向) 
基础根部高度 H = 1850mm 
1.3.3 柱边基础截面面积 
X 轴方向截面面积 Acb = h1 * b + (b + hc + 2*0.05) * (H - h1) / 2 = 2.96m 
Y 轴方向截面面积 Acl = h1 * l + (l + bc + 2*0.05) * (H - h1) / 2 = 2.96m 
1.3.4 基础宽高比 
基础柱边宽高比: (b - hc) / 2H = 0.2; (l - bc) / 2H = 0.2 
1.3.5 混凝土强度等级为 C35 fc = 16.72N/mm ft = 1.575N/mm 
1.3.6 钢筋强度设计值 fy = 300N/mm 纵筋合力点至近边距离 as = 50mm 
1.3.7 荷载的综合分项系数 γz = 1.3 永久荷载的分项系数 γG = 1.35 
1.3.8 基础底面积 A = l * b = 1.6*1.6 = 2.56m 
基础体积 Vjc = Ab * H = 2.56*1.85 = 4.736m 
1.3.9 基础自重和基础上的土重 
基础混凝土的容重 γc = 25kN/m 基础顶面以上土的容重 γs = 18kN/m 
顶面上覆土厚度 ds = 1000mm 
Gk = Vjc * γc + (A - bc * hc) * ds * γs = 155.7kN 
基础自重和基础上的土重设计值 G = γG * Gk = 210.1kN 
1.3.10 基础上的竖向附加荷载标准值 Fk’ = 0kN 
 
1.4 控制内力 
Nk ----------- 相应于荷载效应标准组合时,柱底轴向力值(kN); 
Fk ----------- 相应于荷载效应标准组合时,作用于基础顶面的竖向力值(kN);  
Fk = Nk + Fk’ 
Vkx 、Vky ---- 相应于荷载效应标准组合时,作用于基础顶面的剪力值(kN); 
Mkx’、Mky’ --- 相应于荷载效应标准组合时,作用于基础顶面的弯矩值(kN·M); 
Mkx 、Mky ---- 相应于荷载效应标准组合时,作用于基础底面的弯矩值(kN·M); 
Mkx = Mkx’ - Vky * H、 Mky = Mky’ + Vkx * H 
F、Mx 、My --- 相应于荷载效应基本组合时,竖向力、弯矩设计值(kN、kN·M); 
F = γz * Fk、 Mx = γz * Mkx、 My = γz * Mky 
1.4.1 Nk = 7000; Mkx’= 0; Mky’= 0; Vkx = 0; Vky = 0 
Fk = 7000; Mkx = 0; Mky = 0 
F = 9100; Mx = 0; My = 0 
 
1.5 轴心荷载作用下 
pk = (Fk + Gk) / A (式 5.2.2-1) 
pk = (7000+155.7)/2.56 = 2795.2kPa ≤ fa = 3018.0kPa,满足要求。 
 
1.6 冲切验算 
Fl ≤ 0.7 * βhp * ft * am * Ho (式 8.2.7-1) 
am = (at + ab) / 2 (式 8.2.7-2) 
Fl = pj * Al (式 8.2.7-3) 
1.6.1 基底净反力 pj 
pmax = γz * 2795.2 = 3633.7kPa 
pj = pmax - G / A = 3633.7-210.1/2.56 = 3551.6kPa 
1.6.2 X 方向(b 方向) 
b ≤ 2Ho + hc,X 方向不需要验算抗冲切。 
1.6.3 Y 方向(l 方向) 
l ≤ 2Ho + bc,Y 方向不需要验算抗冲切。 
 
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2007年12月26日 16:40:19
3楼

1.7 剪切验算 
V ≤ 0.7 * βh * ft * bo * Ho (混凝土规范式 7.5.3-1) 
1.7.1 X 方向(b 方向) 
计算宽度 Lo = 1600mm 
Vx = pj * Ax = pj * (b - hc) * 2l 
Vx = 3551.6*(1.6-0.7)*1.6/2 = 2557.2kN 
0.7 * βh * ft * Lo * Ho = 0.7*0.82*1575*1.6*1.8  
= 2591.9kN ≥ Vx = 2557.2kN,满足要求。 
1.7.2 Y 方向(l 方向) 
计算宽度 Bo = 1600mm 
Vy = pj * Ay = pj * (l - bc) * 2b 
Vy = 3551.6*(1.6-0.7)*1.6/2 = 2557.2kN 
0.7 * βh * ft * Bo * Ho = 0.7*0.82*1575*1.6*1.8  
= 2591.9kN ≥ Vy = 2557.2kN,满足要求。 
 
1.8 抗弯计算 
1.8.1 弯矩计算 
MⅠ按地基规范式 8.2.7-4 计算: 
MⅠ = a1 ^ 2 * [(2l + a’) * (pmax + p - 2G / A) + (pmax - p) * l] / 12 
X 方向(b 方向)柱边(绕 Y 轴): 
MⅠ = (b - hc) ^ 2 * (2l + bc) * (p - G / A) / 24  
= (1.6-0.7)^2*(2*1.6+0.7)*(3633.7-210.1/2.56)/24 = 467.5kN·m 
Y 方向(l 方向)柱边(绕 X 轴): 
MⅡ = (l - bc) ^ 2 * (2b + hc) * (p - G / A) / 24  
= (1.6-0.7)^2*(2*1.6+0.7)*(3633.7-210.1/2.56)/24 = 467.5kN·m 
1.8.2 配筋计算 
MⅠmax = 467.5kN·m MⅡmax = 467.5kN·m 
①号筋 AsⅠ = 868mm (x = 10mm) 相对受压区高度 ξ = 0.005 
as = 50mm 配筋率 ρ = 0.03% 
ρmin = 0.15% AsⅠmin = 4440mm 15Φ20@110 (As = 4712) 
②号筋 AsⅡ = 874mm (x = 10mm) 相对受压区高度 ξ = 0.005 
as = 62mm 配筋率 ρ = 0.03% 
ρmin = 0.15% AsⅡmin = 4440mm 15Φ20@110 (As = 4712) 
 
1.9 柱下局部受压承载力计算 
Fl ≤ ω * βl * fcc * Al (混凝土规范式 A.5.1-1) 
局部荷载设计值 Fl = 9100.0kN 
混凝土局部受压面积 Al = bc * hc = 490000mm 
基础在柱下局部受压时的计算底面积按下列公式计算: 
Ab = (bx + 2c) * (by + 2c) 
c = Min{Cx, Cy, bx, by} = Min{450,450,700,700} = 450mm 
Ab = (700+2*450)*(700+2*450) = 2560000mm 
混凝土局部受压时的强度提高系数 βl = (Ab / Al) ^ 0.5 = (2.56/0.49)^0.5  
= 2.286 
ω * βl * fcc * Al = 1.0*2.286*0.85*16720*0.49 = 15917.4kN  
≥ Fl = 9100.0kN,满足要求。 
 

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【MorGain 结构快速设计程序 V2004.15.1162.0】 Date:2007-
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bzh2005
2007年12月26日 16:47:21
4楼
1.6 冲切验算 
Fl ≤ 0.7 * βhp * ft * am * Ho (式 8.2.7-1) 
am = (at + ab) / 2 (式 8.2.7-2) 
Fl = pj * Al (式 8.2.7-3) 
1.6.1 基底净反力 pj 
pmax = γz * 2795.2 = 3633.7kPa 
pj = pmax - G / A = 3633.7-210.1/2.56 = 3551.6kPa 
1.6.2 X 方向(b 方向) 
b ≤ 2Ho + hc,X 方向不需要验算抗冲切。 
1.6.3 Y 方向(l 方向) 
l ≤ 2Ho + bc,Y 方向不需要验算抗冲切。 
如上冲切验算时,冲切锥体在基础范围外,不需要验算抗冲切,是否认为冲切验算.冲切可否以此认为满足.
本人进行基础板冲切计算基础板厚为1000时满足冲切.
但是Morgain中只显示基础高为490时验算,大于时显示X,Y方向不需要验算抗冲切如下:
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bzh2005
2007年12月26日 16:48:53
5楼
1 柱下扩展基础:J-1 
 
1.1 工程名称:工程一 
 
1.2 地基承载力特征值 
1.2.1 计算公式:《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2002) 
fa = fak + ηb * γ * (b - 3) + ηd * γm * (d - 0.5) (式 5.2.4) 
地基承载力特征值 fak = 3000kPa 基础宽度的地基承载力修正系数 ηb = 0 
基础埋深的地基承载力修正系数 ηd = 1 基础底面以下土的重度 γ = 18kN/m 
基础底面以上土的加权平均重度 γm = 18kN/m 基础底面宽度 b = 1.6m 
基础埋置深度 d = 1.5m 
当 b = 1.6m < 3m 时,按 b = 3m 
1.2.2 fa = 3000+0*18*(3-3)+1*18*(1.5-0.5) = 3018kPa 
修正后的地基承载力特征值 fa = 3018kPa 
 
1.3 基本资料 
1.3.1 柱子高度 hc = 700mm (X 方向) 柱子宽度 bc = 700mm (Y 方向) 
1.3.2 基础底面宽度 b = 1600mm (X 方向) 底面长度 l = 1600mm (Y 方向) 
基础根部高度 H = 490mm 
1.3.3 柱边基础截面面积 
X 轴方向截面面积 Acb = h1 * b + (b + hc + 2*0.05) * (H - h1) / 2 = 0.78m 
Y 轴方向截面面积 Acl = h1 * l + (l + bc + 2*0.05) * (H - h1) / 2 = 0.78m 
1.3.4 基础宽高比 
基础柱边宽高比: (b - hc) / 2H = 0.9; (l - bc) / 2H = 0.9 
1.3.5 混凝土强度等级为 C35 fc = 16.72N/mm ft = 1.575N/mm 
1.3.6 钢筋强度设计值 fy = 300N/mm 纵筋合力点至近边距离 as = 50mm 
1.3.7 荷载的综合分项系数 γz = 1.3 永久荷载的分项系数 γG = 1.35 
1.3.8 基础底面积 A = l * b = 1.6*1.6 = 2.56m 
基础体积 Vjc = Ab * H = 2.56*0.49 = 1.254m 
1.3.9 基础自重和基础上的土重 
基础混凝土的容重 γc = 25kN/m 基础顶面以上土的容重 γs = 18kN/m 
顶面上覆土厚度 ds = 1000mm 
Gk = Vjc * γc + (A - bc * hc) * ds * γs = 68.6kN 
基础自重和基础上的土重设计值 G = γG * Gk = 92.6kN 
1.3.10 基础上的竖向附加荷载标准值 Fk’ = 0kN 
 
1.4 控制内力 
Nk ----------- 相应于荷载效应标准组合时,柱底轴向力值(kN); 
Fk ----------- 相应于荷载效应标准组合时,作用于基础顶面的竖向力值(kN);  
Fk = Nk + Fk’ 
Vkx 、Vky ---- 相应于荷载效应标准组合时,作用于基础顶面的剪力值(kN); 
Mkx’、Mky’ --- 相应于荷载效应标准组合时,作用于基础顶面的弯矩值(kN·M); 
Mkx 、Mky ---- 相应于荷载效应标准组合时,作用于基础底面的弯矩值(kN·M); 
Mkx = Mkx’ - Vky * H、 Mky = Mky’ + Vkx * H 
F、Mx 、My --- 相应于荷载效应基本组合时,竖向力、弯矩设计值(kN、kN·M); 
F = γz * Fk、 Mx = γz * Mkx、 My = γz * Mky 
1.4.1 Nk = 7000; Mkx’= 0; Mky’= 0; Vkx = 0; Vky = 0 
Fk = 7000; Mkx = 0; Mky = 0 
F = 9100; Mx = 0; My = 0 
 
1.5 轴心荷载作用下 
pk = (Fk + Gk) / A (式 5.2.2-1) 
pk = (7000+68.6)/2.56 = 2761.2kPa ≤ fa = 3018.0kPa,满足要求。 
 
1.6 冲切验算 
Fl ≤ 0.7 * βhp * ft * am * Ho (式 8.2.7-1) 
am = (at + ab) / 2 (式 8.2.7-2) 
Fl = pj * Al (式 8.2.7-3) 
1.6.1 基底净反力 pj 
pmax = γz * 2761.2 = 3589.5kPa 
pj = pmax - G / A = 3589.5-92.6/2.56 = 3553.3kPa 
1.6.2 X 方向(b 方向) 
因 b > hc + 2Ho、l > bc + 2Ho 且 l - bc ≤ b - hc 有: 
Alx = 0.5(l + bc + 2Ho) * (l - bc - 2Ho) / 2 + l * (b - hc - l + bc) / 2  
= 0.5*(1.6+0.7+2*0.44)*(1.6-0.7-2*0.44)/2+1.6*(1.6-0.7-1.6+0.7)/2  
= 0.02m 
ab = Min{bc + 2Ho,l} = Min{0.7+2*0.44,1.6} = 1.580m 
amx = (bc + ab) / 2 = (0.7+1.58)/2 = 1.140m 
Flx = pj * Alx = 3553.3*0.02 = 56.5kN 
0.7 * βhp * ft * amx * Ho = 0.7*1*1575*1.14*0.44 = 552.9kN  
≥ Flx = 56.5kN,满足要求。 
1.6.3 Y 方向(l 方向) 
因 l > bc + 2Ho、b > hc + 2Ho 且 b - hc ≤ l - bc 有: 
Aly = 0.5(b + hc + 2Ho) * (b - hc - 2Ho) / 2 + b * (l - bc - b + hc) / 2  
= 0.5*(1.6+0.7+2*0.44)*(1.6-0.7-2*0.44)/2+1.6*(1.6-0.7-1.6+0.7)/2  
= 0.02m 
ab = Min{hc + 2Ho,b} = Min{0.7+2*0.44,1.6} = 1.580m 
amy = (hc + ab) / 2 = (0.7+1.58)/2 = 1.140m 
Fly = pj * Aly = 3553.3*0.02 = 56.5kN 
0.7 * βhp * ft * amy * Ho = 0.7*1*1575*1.14*0.44 = 552.9kN  
≥ Fly = 56.5kN,满足要求。 
 
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bzh2005
2007年12月26日 16:50:05
6楼
如上所示Morgain程序计算独立基础(岩石上的独立基础)计算程序有问题.请各位出来讨论一下:
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bzh2005
2007年12月27日 21:31:39
7楼
各位同仁快来顶一下啊?
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bzh2005
2007年12月31日 19:00:00
8楼
怎么这样一个问题竟然没有人来顶一下,版主出来顶一下啊
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斗士
2008年03月21日 17:51:19
9楼
好东西啊,很详细
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zz448
2008年03月30日 17:10:32
10楼
基础埋深的地基承载力修正系数 ηd = 1 微风化岩石不修正!ηd = 0
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wy736872729
2009年04月16日 09:16:32
11楼
fak=3000kPa,岩基f为单独计算公式。
本基础手抗剪控制。不是抗冲切控制
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